Екстрактът от джинджифил подобрява затлъстяването и възпалението чрез регулиране на експресията на MicroRNA-21132 и

ibg.waykun.com - Диета и загуба на тегло, днес

Seunghae Kim

1 Катедра по хранителна наука и управление на храните, Ewha Womans University, 52 Ewhayeodae-gil, Seodaemun-gu, Сеул 03760, Корея; moc.revan@0211rykhs (S.K.); ten.liamnah@hport (M.-S.L.); moc.revan@ysocococ (S.J.); moc.liamg@eerfyhs (H.-Y.S.); moc.revan@5219niar (S.P.); moc.revan@00idosap (B.K.); moc.liamg@0939aharas (S.-Y.K.)

Mak-Soon Lee

Sunyoon Jung

Син Хе-Йон

Парк Seonyoung

Бори Канг

1 Департамент по хранителна наука и управление на храните, Ewha Womans University, 52 Ewhayeodae-gil, Seodaemun-gu, Сеул 03760, Корея; moc.revan@0211rykhs (S.K.); ten.liamnah@hport (M.-S.L.); moc.revan@ysocococ (S.J.); moc.liamg@eerfyhs (H.-Y.S.); moc.revan@5219niar (S.P.); moc.revan@00idosap (B.K.); moc.liamg@0939aharas (S.-Y.K.)

Seog-Young Kim

Ин-Хван Ким

2 Катедра по интегрирани биомедицински и биологични науки, Корейски университет, Сеул 02841, Корея; rk.ca.aerok@ni016k

Чонг-Тай Ким

3 Изследователска група по биопроцесорно инженерство, Корейски институт за изследване на храните, Wanju-gun, Jeollabuk-do 55365, Корея; rk.er.irfk@miktc

Янха Ким

Свързани данни

Резюме

Джинджифилът е растение, чието коренище се използва като подправка или народно лекарство. Целта ни беше да изследваме ефекта от екстракта от корен на джинджифил върху затлъстяването и възпалението при плъхове, хранени с диета с високо съдържание на мазнини. Плъховете Sprague-Dawley бяха разделени на три групи и хранени или с 45% диета с високо съдържание на мазнини (HF), HF + екстракт от гореща вода от джинджифил (WEG; 8 g/kg диета), или HF + екстракт от високо хидростатично налягане от джинджифил (HPG; 8 g/kg диета) в продължение на 10 седмици. Групата HPG има по-ниско телесно тегло и маса на бялата мастна тъкан (WAT) в сравнение с HF групата. Серумните и чернодробните липидни нива на групата на HPG са по-ниски, докато екскрецията на липиди с фекалии на групата на HPG е по-висока от тази на групата с HF. В WAT на групите WEG и HPG нивата на тРНК на адипогенните гени са по-ниски от тези на HF групата. Освен това, HPG групата има по-ниски нива на иРНК на провъзпалителни цитокини, отколкото HF групата. Експресията на MicroRNA (miR) -21 се регулира надолу както от WEG, така и от HPG. Освен това, експресията на miR-132 беше регулирана надолу от HPG. Активираната с аденозин монофосфат протеин киназа (AMPK) активност на HPG групата е по-голяма от тази на HF групата. HPG може да има благоприятни ефекти върху затлъстяването и възпалението, частично медиирано чрез регулиране на експресията на miR-21/132 и активиране на AMPK в WAT.

1. Въведение

Затлъстяването се отнася до прекомерно натрупване на телесни мазнини. Той индуцира системно нискостепенно възпаление, което увеличава риска от диабет тип 2, хипертония, сърдечно-съдови заболявания и някои видове рак. Индуцирано от затлъстяването възпаление възниква поради непрекъснатото натрупване на липиди в мастната тъкан [1]. Провъзпалителните молекули, произведени от мастна тъкан, са активни участници в развитието на инсулинова резистентност и увеличават риска от метаболитни заболявания, свързани със затлъстяването [1]. За справяне с тези проблеми са проведени много проучвания за инхибиране на натрупването на липиди и провъзпалителния синтез на цитокини с използване на хранителни материали. Установено е, че типични функционални хранителни компоненти като куркумин, кверцетин, ресвератрол, Camellia sinensis и зелен чай облекчават натрупването на липиди и възпалението, предизвикано от метаболитни заболявания като затлъстяване и хипертония [2,3,4].

Джинджифилът (Zingiber officinale Roscoe) е тревисто растение, широко култивирано като подправка или за естествена хранителна терапия. В традиционната медицина джинджифилът се използва при заболявания като лошо храносмилане, повръщане, болки в ставите и мускулите и настинка [5]. Освен това са докладвани различните му фармакологични ефекти, включително анти-затлъстяване, противовъзпалителни и противоракови ефекти [6]. Понастоящем известните методи за екстракция на джинджифил са екстракт от гореща вода, екстракт от ултразвук и други [7]. Докато методът на нагряване има голяма възможност за загуба на функционални съединения в храната, методът с високо хидростатично налягане (HHP), технология за нетермична обработка на храни, извлича функционални съединения с по-голяма лекота, без да ги уврежда, като разрушава техните ковалентни връзки и клетъчната мембрана конструкции [8].

В това проучване изследвахме ефекта на екстракта от високо хидростатично налягане от джинджифил (HPG) върху затлъстяването и възпалението, предизвикано от диета с високо съдържание на мазнини (HF), и измерихме нивата на експресия на гените, участващи в адипогенезата и провъзпалителните цитокини в бяло мастна тъкан (WAT). В допълнение, оценихме експресията на микроРНК (miR) -21 и miR-132, както и активността на аденозин монофосфат-протеин киназа (AMPK) в WAT.

2. Материали и методи

2.1. Подготовка на материали

2.2. Определяне на 6-Gingerol, 6-Shogaol и общ сапонин

6-гингеролът и 6-шогаолът се анализират чрез високоефективна течна хроматография (HPLC), използвайки JASCO HPLC система (Токио, Япония), съгласно метод на Moon et al. [10]. Стандартни 6-гингерол и 6-шогаол са закупени от Sigma-Aldrich (Сейнт Луис, Мисури, САЩ).

Общото съдържание на сапонин във всеки екстракт се определя по метода, описан от Moon et al. [10]. Ginsenoside Re (Wako Chem. Co., Osaka, Japan) беше използван като референтен стандарт.

2.3. Животни и експериментален дизайн

Всички експериментални процедури бяха одобрени от Институционалния комитет за грижи и употреба на животните (IACUC) на Университета Ewha Womans, Корея (IACUC No. 15-002). Двадесет и седем плъхове Sprague – Dawley (мъжки, на 3 седмици) бяха настанени индивидуално в клетки от неръждаема стоманена мрежа в контролирана среда с температура 22 ± 2 ° C, влажност 55 ± 5% и 12 часа светлинен и тъмен цикъл. След седмица на адаптация животните бяха разделени на случаен принцип в три групи (n = 9/група) и хранени със следната експериментална диета в продължение на 10 седмици: диета с високо съдържание на мазнини (HF), диета с високо съдържание на мазнини, съдържаща WEG (8 g/кг диета) и диета с високо съдържание на мазнини, съдържаща HPG (диета от 8 g/kg). Диетичните състави са показани в допълнителна таблица S1. По време на експерименталния период телесното тегло и приема на храна се измерват два пъти седмично с помощта на цифрова скала. Средният дневен прием се определя чрез разделяне на общия прием на храна с броя на хранените дни. След гладуване в продължение на 12 часа, плъховете се упояват със смес от Zoletil 50 (Virbac Laboratories, Carros, Франция) и Rompun (Bayer Корея, Сеул, Корея) и се евтаназират. Кръвта се събира чрез сърдечна пункция и серумът се отделя чрез центрофугиране. Събраният серум, черен дроб и епидидимална мастна тъкан се съхраняват при -70 ° C до анализ.

2.4. Биохимични измервания на серума

Серумните концентрации на триглицериди (TG), общ холестерол (TC), липопротеинов холестерол с висока плътност (HDL-C), аспартат трансаминаза (AST) и аланин трансаминаза (ALT) са измерени въз основа на ензимен колориметричен метод с помощта на търговски комплект (Asan фармацевтична, Сеул, Корея) в съответствие с инструкциите на производителя. Липопротеиновият холестерол с ниска плътност (LDL-C) се изчислява по формулата на Friedewald (LDL-C (mg/dL) = TC - HDL-C - (TG/5)) [11].

2.5. Чернодробен и фекален липиден анализ

Чернодробните и фекалните липиди бяха извлечени по метода на Bligh and Dyer [12] с леки модификации. Нивата на TG и TC в черния дроб и изпражненията са анализирани чрез ензимния колориметричен метод, описан за серумен липиден анализ.

2.6. Хистологичен анализ

Епидидималната мастна тъкан се фиксира в 10% разтвор на формалин за една нощ. Фиксираната тъкан се обработва с помощта на автоматичен процесор на тъкани (TP1020, Leica, Mannheim, Германия). Обработените тъкани бяха инфилтрирани с парафин (Paraplast Plus, Leica), нарязани на участъци с дебелина 7 μm и след това оцветени с хематоксилин и еозин (H&E). Изображенията на H&E секциите са получени с помощта на микроскоп (Olympus, Токио, Япония) при увеличение 200 ×. За да се определи размерът на адипоцитите, изображенията за оцветяване H&E бяха анализирани с помощта на софтуера Image J. Тридесет клетки на проба бяха включени в анализа за всяка група.

2.7. Количествена PCR в реално време (qRT-PCR)

Общата РНК беше извлечена от епидидимална мастна тъкан, използвайки реагент TRIzol (GeneAll Biotechnology, Сеул, Корея), съгласно инструкциите на производителя. cDNA се синтезира от обща РНК, използвайки комплект за обратна транскриптаза на вируса на миша левкемия на Moloney (M-MLV) (Bioneer Co., Daejeon, Корея). QPCR в реално време се извършва с помощта на Rotor Gene 3000 (Corbett Research, Mortlake, N.S.W., Австралия) и AccuPower 2X Greenstar qPCR MasterMix (Bioneer Co., Daejon, Корея). Праймерите, използвани за qPCR анализ в реално време, са описани в допълнителна таблица S2. Анализът на данните беше извършен по метода 2 ΔΔCt. β-актинът е използван като референтен ген за нормализиране.

За анализ на експресията на miR, cDNA беше синтезирана с помощта на miRNA cDNA Synthesis Kit с поли (А) полимеразна опашка (ABM Inc., Richmond, BC, Канада). Синтезираната cDNA се амплифицира с помощта на EvaGreen miRNA qPCR Master Mix (ABM Inc.). Количественото определяне на miRs беше проведено с помощта на miR-21, miR-132 и U6 специфични праймери (ABM Inc). Амплификацията на qPCR в реално време се извършва с помощта на Rotor Gene 3000 (Corbett Research). Нивата на miR-21 и miR-132 бяха нормализирани до U6 snRNA и определени с помощта на метода 2 ΔΔCt.

2.8. Активност на AMP-активирана протеин киназа (AMPK)

Активността на AMPK се оценява с помощта на комплект за анализ на AMPK киназа (Cyclex, Nagano, Япония) съгласно инструкциите на производителя. Нивата на протеини се определят, като се използва комплект за анализ на протеин на бицинхонинова киселина (BCA) (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA). Активността на AMPK се нормализира до концентрацията на протеин и се изразява като кратна промяна спрямо контролната група.

2.9. Статистически анализ

Данните са изразени като средна стойност ± стандартна грешка на средната стойност (SEM). За статистическите анализи е използван софтуерът SPSS (версия 22; IBM Corporation, Armonk, NY, USA). Данните бяха тествани за нормално разпределение чрез теста за нормалност на Колмогоров – Смирнов. След това сравненията между групите бяха направени чрез еднопосочен дисперсионен анализ (ANOVA) и многократни тестове за сравнение на Tukey. р-стойности под 0,05 се считат за статистически значими.

3. Резултати

3.1. Съдържание на 6-Gingerol, 6-Shogaol и Total Saponin от екстракти от джинджифил

Химичните структури на 6-гингерол и 6-шогаол са показани на Фигура 1а. HPLC хроматограмата на 6-gingerol и 6-shogaol е представена на Фигура 1 b-d.

Анализ на високоефективна течна хроматография (HPLC) на екстракти от джинджифил. (а) Химични структури на 6-гингерол и 6-шогаол; HPLC хроматограма на (б) стандартен, (° С) екстракт от гореща вода от джинджифил (WEG) и (д) екстракт от джинджифил с високо хидростатично налягане (HPG).

Популярен

Те четат сега

Екстрактът от джинджифил подобрява затлъстяването и възпалението чрез регулиране на експресията на MicroRNA-21/132 и активирането на AMPK в бяла мастна тъкан